(57)【要約】【課題】高い加熱効率によって大容量の風呂水を短時間で加熱することに適した加熱炉を提供する。【解決手段】加熱釜２を上部に有し、燃焼室３を下部に有する炉体と、前記炉体の上部より上方に延出する煙突６とを備え、前記加熱釜の一側端底部に前記燃焼室に開口する煙道入口が、他側端上部に前記煙突に接続する煙道出口が形成された煙道を、前記加熱釜内に前記煙道入口から前記煙道出口へと向けて延びるように設け、一端が給水源に接続されると共に他端が前記加熱釜へと接続された蛇行パイプ７を、前記煙突内を通過するように設けた加熱炉を構成する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
加熱釜を上部に有し、燃焼室を下部に有する炉体と、前記炉体の上部より上方に延出する煙突とを備え、前記加熱釜の一側端底部に前記燃焼室に開口する煙道入口が、他側端上部に前記煙突に接続する煙道出口が形成された煙道を、前記加熱釜内に前記煙道入口から煙道出口に向けて延びるように設け、一端が給水源に接続されると共に他端が前記加熱釜へと接続された蛇行パイプを、前記煙突内を通過するように設けたことを特徴とする加熱炉。
【請求項２】
前記加熱釜の底部はその一側端側において斜め上方に向け傾斜して、その傾斜面に前記煙道入口が設けられている請求項１に記載の加熱炉。
【請求項３】
前記煙道は、複数の煙道入口に接続する複数の分岐煙道と、これら分岐煙道が集合し、煙道出口に接続する集合煙道とからなり、各分岐煙道の煙道入口近傍には排煙を旋回させるためのらせんガイドが設けられている請求項１または２に記載の加熱炉。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、風呂水等の加熱に用いる薪焚式等の加熱炉に関し、特に、薪を燃焼させた際に生じる排煙をも加熱用の熱源として利用する加熱効率の優れた加熱炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
銭湯など比較的規模の大きな入浴施設において、水道や冷泉・温泉から引いた水を入浴に適した温度まで加熱・供給する加熱炉として、薪、ガス、石油系油脂など様々な燃料を用いる装置がある。これら装置は、少ない燃料にて可能な限り多くの水を加熱する能力を備えていることが、経済面、環境面等の問題から望まれている。
【０００３】
そこで、２本の連通管を通じて浴槽との間で循環する風呂水を加熱する風呂釜として、風呂釜内部に主吸熱筒と副吸熱筒を備え、主吸熱筒内の風呂水をバーナーの熱により加熱し、副吸熱筒内の風呂水を副吸熱筒内部に設けられた算盤玉形状に屈曲した煙道を通るバーナーからの排気によって加熱する風呂釜が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に開示された風呂釜によれば、風呂水をバーナーからの熱だけにより加熱することに限らず、算盤玉形状に屈曲した煙道を通るバーナーからの高温の排気によってこの煙道の外壁に接する副吸熱筒内の風呂水をも加熱することにより、熱エネルギー単位あたりが加熱可能とする水量の増加を図っている。
【特許文献１】特許第２６４０８７６号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に開示された風呂釜は家庭用の浴槽の風呂水を加熱するための装置であることから、銭湯や温泉などといった大容量の風呂水を循環・加熱させる必要のある施設においては、十分に風呂水を加熱することが期待できない。銭湯や温泉などといった施設において循環する水量が多いことから、バーナーの熱とバーナーの排気の熱だけで十分に風呂水を加熱しようとすれば必然的に加熱装置の規模が大きくなり、コスト面・メンテナンス面において問題が生じる。
【０００６】
そこで本考案は上記問題点に鑑み、簡便な構成ながらも高い加熱効率によって銭湯や温泉などといった大容量の水（風呂水）を短時間で加熱する必要のある施設に適した加熱炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本考案の加熱炉は、加熱釜を上部に有し、燃焼室を下部に有する炉体と、前記炉体の上部より上方に延出する煙突とを備え、前記加熱釜の一側端底部に前記燃焼室に開口する煙道入口が、他側端上部に前記煙突に接続する煙道出口が形成された煙道を、前記加熱釜内に前記煙道入口から前記煙道出口に向けて延びるように設け、一端が給水源に接続されると共に他端が前記加熱釜へと接続された蛇行パイプを、前記煙突内を通過するように設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
このような構成の加熱炉によれば、加熱釜内部の水（風呂水）は加熱釜下部の燃焼室からの熱と、加熱釜内部に延びる煙道の内部を通る排煙の熱とによって加熱されるだけでなく、給水源から供給された水を加熱釜へと導く蛇行パイプが排煙が通る煙突内部を蛇行し
ていることから、加熱釜に供給される前の水が蛇行パイプを通る際に予備加熱されるので、加熱釜において水を昇温させる温度幅が小さくて済むことから、大容量の水を短時間で所定温度まで加熱することができる。
【０００９】
また、この加熱炉において、加熱釜の底部はその一側端側において斜め上方に向け傾斜して、その傾斜面に前記煙道入口が設けられている構成とすると、燃焼室にて発生した排煙がこの傾斜した面に沿ってスムーズに煙道へと導かれる。更にこの加熱炉において、煙道が、複数の煙道入口に接続する複数の分岐煙道と、これら分岐煙道が集合し、煙道出口に接続する集合煙道とからなる構成とすれば、加熱釜内部を通る煙道の外壁の表面積が大きくなることから伝熱効果を高めることができる。また、煙道の中心部を通る排煙の温度に比べて、外周部を通る排煙は、外壁に接する風呂水に自らの熱を奪われることから温度が低くなるが、各分岐煙道の煙道入口近傍に排煙を旋回させるためのらせんガイドを設けると、排煙が進行方向を軸芯として旋回しながら中心部と外周部とが効果的に混ざり合うことから、煙道を通る排煙の温度に局部的なばらつきが生じないので、排煙の熱エネルギーを効率良く加熱釜内部の水へと伝熱することができる。
【考案の効果】
【００１０】
本考案によれば、燃料の燃焼熱と高温の排煙の熱によって水を加熱するだけでなく、高温の排煙によって加熱前の水を予備加熱することから、加熱釜において水を大きく昇温させる必要がないことから、燃料１単位あたりの持つ熱エネルギーを無駄なく水に伝熱させて短時間で加熱することができるので、高い加熱効率を実現することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本考案の一実施例における薪焚加熱炉の構成について、図１〜図７を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本考案を具現化した一例であって、本考案の技術的範囲を限定するものではない。
【００１２】
図１に示すように、本考案の一実施例の薪焚加熱炉１の炉体前面には、薪を投入するための扉２ｄが設けられており、その下部には灰を取り出すため灰取り出し口２ｅが備えられている。炉体の左右にはそれぞれ３箇所にエアー口８ａが設けられており、薪を燃焼させる際にブロア（図示せず）からエアーパイプ８ｂを介してこれらエアー口８ａから内部に空気を供給することができる。
【００１３】
加熱炉１の炉体の上部には、薪を燃やした際に生じる排煙を逃がすための煙突６、加熱釜２の蓋１０、加熱された風呂水を加熱釜２から取り出すための湯取り出し口９ａ、湯取り出し口９ａから加熱された風呂水を供給先へと送るための湯取り出しパイプ９ｂが設けられている。蓋１０は、加熱釜２の掃除などのメンテナンス用であるが、蓋１０を開けた際に内部からの高温の水蒸気によって作業員が火傷を負う危険性がある。そのため、蓋１０の開放前に内部の高温の水蒸気を外部へと安全に逃がすために、蓋１０の上面に圧抜きバルブ１１が設けられている。
【００１４】
図２，図３，図５に示すように、ステンレス鋼製の炉体の内部には、内壁に沿って耐火レンガ３ｃが敷き詰められており、下方側の空洞部が薪を燃やすための燃焼室３となっている。燃焼室３の上方には、ステンレス鋼製の加熱釜２が設けられている。燃焼室３の底面の中央部には網状の灰落とし３ａが設けられており、薪が燃えた後の灰が、この灰落とし３ａを通じて燃焼室３の下部に設けられた灰溜め３ｂに落ちるように構成されている。
【００１５】
加熱釜２の底部はその一側端側において斜め上方へと向け傾斜した傾斜面２ａとなっており、この傾斜面２ａに煙道入口が設けられている。加熱釜２内には、この煙道入口から加熱釜２の他側端上部へと加熱釜２の内部を斜め上方に延びるようにステンレス鋼製の煙
道４が形成されている。煙道４の他端側先端部は煙道出口であり、この煙道出口は煙突６に接続している。煙道４と煙突６が上記のように配設されていることから、燃焼室３で発生した排煙が、加熱釜２の傾斜面２ａを伝って煙道入口から煙道４に入り煙突６を通じて外部へと排出される。また、図７に示すように、煙道４には、排煙を進行方向に向かってらせん状に旋回させるためのらせんガイド５が設けられている。
【００１６】
煙突６の内部には外部から供給された風呂水を加熱釜２へと導くための蛇行パイプ７が設けられており、蛇行パイプ７は給水口７ａから吐水口７ｂへと至る間に、煙突６内部を上下方向に折り返しながら蛇行するように形成されている。また、蛇行パイプ７は、図１，図６に示すように、給水口７ａ側から左右方向へと二股に分岐して、それぞれ分岐した蛇行パイプ７が煙突６の内壁に沿って上下方向に蛇行しながら給水口７ａ側の対面側へと向かい、給水口７ａ側の対面側において再び合流し、この合流部から吐水口７ｂが延出した形状となっている。この構成により、図１に示すように、蛇行パイプ７は煙突６の内壁に沿うように配設され、煙突６の中央部が排煙の通り道となっている。なお、本実施形態においては、煙突６の構成は、直径４０センチ・高さ２メートルであり、蛇行パイプ７は直径４センチとなっている。また、煙突６及び蛇行パイプ７は共にステンレス鋼製である。
【００１７】
なお、蛇行パイプ７の吐水口７ｂから加熱釜２へと至る導水パイプ７ｃには、断熱処理を施すことが望ましい。また、図示例では、吐水口７ｂは煙突６の上端部に設けられているが、吐水口７ｂを煙突の下端部に設けて、吐水口７ｂから加熱釜２へと至る導水パイプ７ｃの長さを可能な限り短く形成することも可能である。
【００１８】
次に、本考案の加熱炉１によって風呂水が加熱される際の工程を説明する。
【００１９】
まず、浴場施設等の給水源（図示せず）から送水ポンプ（図示せず）を介して温度が下がった風呂水を蛇行パイプ７の給水口７ａへと供給する。給水口７ａに供給された風呂水は、蛇行パイプ７を通って吐水口７ｂへと達し、吐水口７ｂから導水パイプ７ｃを通じて加熱釜２に貯水される。加熱釜２に貯水された風呂水は、燃焼室３内において薪を燃焼させることにより所定温度へと加熱される。なお、炉体の左右の側面には、前述のとおり燃焼室３に対応する位置にそれぞれ３ヶ所のエアー口８ａが設けられているので、このエアー口８ａを連結するエアーパイプ８ｂの先端部からブロア等を用いてエアーを吹き込むと、薪の燃焼が促進される。
【００２０】
燃焼室３において発生した６００℃近くの高温を有する排煙は、加熱釜２の傾斜面２ａに設けられた煙道入口４ａから煙道４へと導かれ、煙道４を介して煙突６へと抜けていく。この時、煙道４は、前述のとおり加熱釜２内部を斜め上方に延びるように配設されていることから、煙道４の外壁に加熱釜２内の水が接し、煙道４内を通る排煙の熱が煙道４を通じて風呂水に伝わる。このことから、燃焼室３の炎から加熱釜２底面を通じて加熱釜２下部の風呂水へと伝熱されることによって風呂水が加熱されるだけでなく、煙道４を通る高温の排煙の熱によって加熱釜２上部の風呂水も加熱されることから、加熱釜２内部の風呂水全体が短時間にて所定温度まで加熱される。
【００２１】
煙道４内を通る排熱は、その中央部と外周部において温度差が生じる。これは、外周部の排煙（煙道４の内壁と当接する排煙）は、煙道４を介して煙道４外部の風呂水にその熱エネルギーが奪われることから、中央部の排煙に比べて温度が下がるからである。外周部の排煙をそのままにしておくと、煙道４を進むにつれて温度が下がり続けることから、排煙全体が持つ熱を効果的に風呂水へ伝熱することができない。そこで、らせんガイド５を煙道４内部に設けたことで、排煙が進行方向に向けてらせん状に旋回することから、排煙の中央部と外周部が程よく混ざり合うことになり、排煙の外周部の熱だけでなく、中央部
の熱も合わせた排煙全体が持つ熱を風呂水に伝熱することが可能となる。また、煙道４を、一対の煙道入口に接続する２本の分岐煙道と、これら分岐煙道が集合して煙道出口において接続する集合煙道とからなる構成とすると、煙道４の表面積を大きくすることが出来ることから、より効果的に排煙の熱を風呂水を伝熱させることができる。なお、図示例では煙道４が２本の分岐煙道を有した構成を示しているが、排煙効率を下げない程度にさらに多くの本数の分岐煙道を構成しても良い。
【００２２】
高温の排煙は、煙道４を通じて煙突６へと移り、外部へと抜けていくが、煙突６内部には外部から供給された風呂水を加熱釜２へと導く蛇行パイプ７が、煙突６内部を上下方向に複数回折り返しながら通じていることから、この蛇行パイプ７を通過する際に風呂水が高温の排煙により加熱される。従って、風呂水は加熱釜２にて加熱される前の段階において、蛇行パイプ７内にて予備加熱されることから、加熱釜２において風呂水を所定温度へ加熱するまでの時間の更なる短縮化が発揮できる。
【００２３】
上記一連の工程を経て所定温度（５０〜６０℃程度）まで加熱された風呂水は、ポンプ（図示せず）等により湯取り出し口９ａより吸い上げられ、供給先である浴槽等へそれぞれ供給される。
【００２４】
以上の説明では、本考案の加熱炉１を構成する各部材を全てステンレス鋼製としたが、特に、加熱釜２底面、煙道４内面、らせんガイド５、煙突６内面、蛇行パイプ７外面といった排煙が直接触れる箇所には、みがき加工を施すことが望ましい。ステンレス鋼にみがき加工を施すと、排煙の煤が付着し難くなる。なお、メンテナンスとして煙突６に設けられたエアノズル６ａより圧縮エアーを吹き込むことで、煙突６内面、ならびに蛇行パイプ７外面に付着した煤を払い落とすことができる。
【００２５】
また、本考案の加熱炉１においては薪を燃料として用いているが、この薪は間伐した木材や、風水害による倒木や、剪定・枝打ち後の枝、或いは解体した建築物から出る木材を用いることができる。また、おが屑をペレットやタブレット状に圧縮成形したものを用いることも可能である。
【００２６】
以上説明したとおり、本考案の加熱炉によれば、燃焼室にて発生する熱エネルギーを風呂水の加熱に用いることに留まらず、排煙の持つ余剰エネルギーとしての熱エネルギーをも風呂水の加熱に用いることができ、更には、加熱釜における風呂水の加熱前に排煙の持つ熱エネルギーによって風呂水を予備加熱することができることから、燃料が発生する熱エネルギーを無駄なく、効率良く風呂水の加熱に利用し、短時間にて加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本考案の一実施例における加熱炉の外観構成を示す斜視図。
【図２】同加熱炉の内部構成を示す一部破断断面図。
【図３】同加熱炉の内部構成を示す背面透視図。
【図４】同加熱炉の外観構成を示す上面図。
【図５】図２のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図６】同加熱炉に用いる蛇行パイプの構成を示す斜視図。
【図７】同加熱炉に用いる煙道の構成を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２８】
１   加熱炉
２   加熱釜
３   燃焼室
４   煙道
５   らせんガイド
６   煙突
７   蛇行パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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